Nervenverletzungen sind ein bedeutendes medizinisches Problem, das oft durch Unfälle oder, in selteneren Fällen, durch medizinische Eingriffe verursacht wird. Diese Verletzungen können von leichten Beeinträchtigungen bis hin zu schweren Schädigungen reichen, wobei entweder einzelne Nerven oder ganze Nervenplexus betroffen sein können. Das Verständnis der verschiedenen Schweregrade und der mikroanatomischen Struktur eines Nervs ist entscheidend für die Diagnose und Behandlung.
Aufbau und Funktion eines Nervs
Um die Auswirkungen von Nervenverletzungen zu verstehen, ist es hilfreich, sich einen Nerv wie ein Stromkabel vorzustellen. Ein Nerv besteht aus folgenden Hauptkomponenten:
- Axone: Kleine Nervenfasern, die Informationen in Form elektrischer Impulse leiten. Sie sind vergleichbar mit dem Kupferdraht in einem Stromkabel.
- Myelinscheiden: Isolierende Schichten, die die Axone umgeben und für eine schnelle und effiziente Signalübertragung sorgen. Sie ähneln der Isolierung in einem Lautsprecherkabel.
- Epineurium: Die äußere Nervenhülle, die dem Nerv seine Form gibt und ihn schützt. Sie entspricht dem äußeren Gummi eines Stromkabels.
Schweregrade von Nervenverletzungen
Die Behandlung und Prognose von Nervenverletzungen hängen stark vom Schweregrad der Schädigung ab. Man unterscheidet im Wesentlichen drei Grade:
- Neurapraxie: Eine vorübergehende Leitungsstörung des Nervs, vergleichbar mit einer Gehirnerschütterung des Nervs. Die Nervenfasern sind intakt, aber ihre Funktion ist beeinträchtigt. Ein typisches Beispiel ist das Kribbeln und Taubheitsgefühl im Unterarm und kleinen Finger nach einem Stoß am Ellenbogen (Musikantenknochen). Diese Art der Verletzung heilt in der Regel ohne weitere Maßnahmen aus.
- Axonotmesis: Hierbei sind die Nervenfasern (Axone) beschädigt und sterben ab der Verletzungsstelle ab. Die Nerven müssen neu auswachsen, was mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 mm pro Tag geschieht. Obwohl dies für eine so kleine Struktur relativ schnell ist, kann die Regeneration bei langen Nervenfasern erhebliche Zeit in Anspruch nehmen. Beispielsweise würde die Regeneration eines 30 cm langen Nervenabschnitts fast ein Jahr dauern. In der akuten Phase kann eine Operation die Regeneration nicht beschleunigen, aber Elektrostimulationstherapie kann helfen, die Zielmuskeln in der Zwischenzeit in Übung zu halten. Manchmal können lokale Narbenrevisionen im Nervengewebe hilfreich sein.
- Neurotmesis: Die schwerste Form der Nervenverletzung, bei der der Nerv komplett durchtrennt ist. In diesem Fall haben die Nervenfasern keine Leitstrukturen mehr, um ihren Weg beim Wiederauswachsen zu finden.
Die Rolle von Nervenleitstrukturen (NLS)
Bei einer kompletten Durchtrennung des Nervs (Neurotmesis) ist die natürliche Regeneration stark beeinträchtigt, da die Nervenfasern keine Orientierungshilfe mehr haben, um zum Zielorgan (z.B. einem Muskel) zu wachsen. Hier kommen Nervenleitstrukturen (NLS) ins Spiel.
NLS sind künstliche oder natürliche Materialien, die als Brücke zwischen den getrennten Nervenenden dienen und den wachsenden Nervenfasern eine Leitstruktur bieten. Sie sollen das geordnete Einwachsen von Axonen vom proximalen (körpernahen) zum distalen (körperfernen) Stumpf des durchtrennten Nervs ermöglichen.
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Aktuelle Herausforderungen und innovative Therapieansätze
Obwohl NLS vielversprechend sind, gibt es noch Herausforderungen bei ihrer Anwendung. Bisher können sie zuverlässige Ergebnisse nur bei kleineren sensiblen Nerven (Durchmesser < 3 mm) und kurzen Defektstrecken (max. 30 mm) gewährleisten.
Ein vielversprechender Ansatz zur Verbesserung der NLS besteht darin, die natürliche Umgebung des Nervenwachstums besser nachzubilden. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Blutkapillaren die ersten Strukturen sind, die sich zwischen den Nervenenden ausbilden, gefolgt von Schwann-Zellen und Axonen.
Auf dieser Grundlage wird an NLS geforscht, die präformierte Endothelzellstränge in einem Hydrogel enthalten. Diese Endothelzellstränge sollen in der Lage sein, in vivo Gefäße auszubilden, die Anschluss an den Blutkreislauf des Empfängers finden und als Leitschienen für Schwann-Zellen und regenerierende Axone dienen. Diese NLS bestehen aus Endothelzellen und Schwann-Zellen und sind von einer festen äußeren Hülle aus abbaubarem Thermoplast umgeben, welche eine mikrochirurgische Koaptation erlaubt.
Spinnenseide als vielversprechendes Biomaterial
Ein weiterer innovativer Ansatz zur Herstellung von NLS nutzt Spinnenseide. Forscher haben entdeckt, dass Spinnenseide eine Reihe von Eigenschaften besitzt, die sie für die Verwendung in NLS prädestinieren:
- Biokompatibilität: Spinnenseide wird vom Körper gut vertragen und verursacht keine allergischen oder Abstoßungsreaktionen.
- Abbaubarkeit: Spinnenseide wird im Körper langsam abgebaut, und zwar in einem Tempo, das dem einwachsenden Nerv ausreichend Zeit gibt, sich zu regenerieren.
- Leitstruktur: Spinnenseide kann als Matrix für den neuronalen Zellaufbau dienen und den wachsenden Nerven den Weg weisen.
In Experimenten mit Ratten und Schafen haben NLS aus Spinnenseide vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Künstlich durchtrennte Nerven wuchsen dank der Leitschiene besser zusammen als bei Vergleichstieren ohne Hilfskonstrukt.
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Nervenplexus: Komplexe Verflechtungen im Nervensystem
Im menschlichen Körper lagern sich die Leitungsbahnen, etwa Gefäße oder Nerven, zu komplexen Verflechtungen zusammen. Diese nennt man Plexus. Es existiert eine Vielzahl dieser Netze, sodass dieser Artikel eine Orientierung der Thematik bietet. Ein Plexus beschreibt ein Netzwerk beziehungsweise eine Verflechtung von den einzelnen Leitungsbahnen des Körpers. Zu diesen zählen Arterien und Venen, sowie Lymphgefäße und Nerven. Ähnlich wie in einem elektrischen Verteilerkasten eines Hauses, winden sich die Nervenplexus durch den Körper.
Die Spinalnerven treten entlang der Wirbelsäule jeweils aus ihrem Rückenmarkssegment heraus. Ihre Nervenfasern verbinden sich untereinander netzförmig neu und ziehen zu ihrer Zielregion. Dadurch werden in Nähe des Rückenmarks alle Nerven gebündelt, die einen bestimmten Bereich des Körpers versorgen. Sie führen Fasern für das somatische Nervensystem, welches alle bewussten und willentlich beeinflussbaren Vorgänge steuert.
Somatische Nervenplexus
- Plexus cervicalis: Ein Nervengeflecht, welches aus den ventralen (vorderen) Ästen der zervikalen Spinalnerven (C1 bis C5) entsteht. Sensorisch innerviert das Geflecht die Hals- und Nackenregion, während seine motorischen Anteile etwa die infrahyoidale Muskulatur und das Zwerchfell innervieren. Zu den motorischen Ästen zählen die Ansa cervicalis, der Nervus phrenicus, der Ramus sternocleidomastoideus und der Ramus trapezius. Seine sensiblen Äste umfassen den Nervus occipitalis minor, Nervus auricularis magnus, Nervus transversus colli und die Nervi supraclaviculares.
- Plexus brachialis: Bildet sich aus den ventralen Ästen der Spinalnerven von C5 bis Th1. Sie lagern sich zu drei Primärstämmen aneinander, woraus sich einerseits die Nerven des Pars supraclavicularis über dem Schlüsselbein (Clavicula) erstrecken, andererseits aber auch die Nerven der Pars infraclavicularis.
- Plexus lumbalis und sacralis: Lassen sich auch zum Plexus lumbosacralis zusammenfassen. Er innerviert die untere Extremität und entsteht aus den Rami anteriores der Spinalnerven von Th12 bis S4. Der Plexus lumbalis versorgt motorisch die untere Bauchmuskulatur und die vordere Seite des Oberschenkels. Sensibel innerviert er den Unterbauch, die Genitalregion und den vorderen Oberschenkel. Der Plexus sacralis innerviert die untere Extremität und das Becken.
Vegetative Nervenplexus
Aus den Fasern des vegetativen Nervensystems entstehen die vegetativen Nervenplexus. Das vegetative System umfasst die unwillkürlichen, autonomen Vorgänge im Körper, die ohne die bewusste Steuerung vom Gehirn ablaufen.
- Plexus coeliacus: Setzt sich aus sympathischen Fasern des Nervus splanchnicus major und den parasympathischen Fasern des Nervus vagus zusammen. Topographisch findet er sich um den Truncus coeliacus, die Arteriae phrenicae inferiores und die Arteria mesenterica superior sowie die Arteriae renales.
- Plexus mesentericus superior: Besteht aus sympathischen Fasern des Nervus splanchnicus minor, wobei der Nervus vagus auch hier die parasympathischen Fasern beisteuert. Er innerviert beispielsweise den größten Teil des Dünndarms und des Colons und das Pankreas.
- Plexus mesentericus inferior: Die sympathischen Nervi splanchnici lumbales bilden gemeinsam mit den parasympathischen Nervi splanchnici pelvis den Plexus mesentericus inferior.
Im Körper existieren noch viele weitere organspezifische Nervenplexus, die sich jeweils aus sympathischen und parasympathischen Fasern zusammensetzen. Exemplarisch zu nennen sind hierbei etwa der Plexus cardiacus für das Herz, der Plexus pulmonalis für die Trachea, Bronchien und pulmonalen Gefäße oder der Plexus oesophagus für die Speiseröhre (Ösophagus).
Plexus solaris
Der Plexus coeliacus und der Plexus mesentericus superior bilden gemeinsam den Plexus solaris, umgangssprachlich als Solarplexus bekannt. Zu ihnen fügen sich noch parasympathische Fasern des Nervus vagus an, während die anderen beiden Plexus sympathische Fasern über den Nervus splanchnicus major und Nervus splanchnicus minor führen. Er befindet sich hinter dem Magen und der Bursa omentalis, direkt vor den Schenkeln des Zwerchfells auf Höhe des ersten Lendenwirbelkörpers. Funktionell dient er der Steuerung der Aktivität des Gastrointestinaltrakts. Darunter fällt beispielsweise die Darmperistaltik. Das Geflechtsystem reagiert sehr sensibel auf mechanische Einwirkungen.
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Gefäßplexus
Gefäße können sich über Anastomosen zusammenschließen und dabei Geflechte bilden. Sie versorgen ein definiertes Gewebsareal oder drainieren es. Netzwerke arterieller Gefäße bilden Arteriengeflechte. Es existieren zahlreiche solcher Verbindungen im Körper, die unmöglich hier alle aufgezählt werden können. Ein Beispiel ist der Circulus arteriosus cerebri. Dieser bildet einen geschlossenen Arterienkreis, der das gesamte Hirn versorgt und Arterienausfälle teilweise kompensieren kann. Das Blut führen im vorderen Abschnitt die Arteriae carotis internae und im hinteren Abschnitt die Arteriae vertebrales zu.
Venengeflechte bestehen aus anastomosierten venösen Gefäßen und erfüllen außer dem Rücktransport des Blutes noch andere Aufgaben. Der Plexus pampiniformis beispielsweise bildet sich aus Venen des Hodens und Nebenhodens, wobei der Plexus venosus ovaricus das weibliche Äquivalent darstellt. Er drainiert das Blut aus dem Hoden und ist essentiell für die Temperaturregulation, da er nach dem Gegenstromprinzip arbeitet.
Klinische Bedeutung: Plexusblockaden
Klinisch kann die anatomische Grundlage der Plexus gut für die Technik der Plexusblockaden genutzt werden. Dabei wird im Rahmen der Regionalanästhesie der entsprechende Plexus mittels eines lokalem Betäubungsmittel betäubt. Dieses Verfahren findet vorwiegend bei operativen Eingriffen seine Anwendung.
Regionalanästhesie
Die Regionalanästhesie beschreibt ein Verfahren, das es ermöglicht, selektiv den Schmerz einer bestimmten Körperregion auszuschalten. Dabei unterscheidet man zwischen Leitungsanästhesie oder intravenöser Regionalanästhesie.
Axilläre Plexusblockade
Bei der axillären Plexusblockade wird der Plexus brachialis auf Ebene der Endäste blockiert. Dadurch wirkt die Betäubung auf den Nervus radialis, Nervus medianus, Nervus ulnaris, Nervus musculocutaneus und den Nervus cutaneus antebrachii medialis. Diese Methode findet Einsatz bei schmerzhaften Prozeduren an der Hand oder Unterarm, etwa bei Operationen, einer Fasziotomie oder Dekompression. Sie eignet sich ausdrücklich nicht für Eingriffe am Oberarm, da der Nervus axillaris durch diese Methode nicht betäubt wird.
Das eigentliche Vorgehen der Betäubung geschieht meist mit Hilfe von Ultraschall. Hierüber kann man Leitstrukturen erkennen, die der Identifikation der Nerven dienen. Bei der klassischen Blockade werden die Nerven einzeln aufgesucht und umspült, wobei man mit den tief gelegenen Nerven anfängt. Eine selten genutzte Alternative stellt die perivaskuläre Plexusblockade dar, bei der das Lokalanästhetikum einmalig dorsal der Arteria axillaris gespritzt wird, ohne das Aufsuchen der einzelnen Nerven.
Nach dem gleichen Prinzip lassen sich über den interskalenären Anteil des Plexus brachialis die Rückenmarkssegmente C5 bis C7 und etwas unsicherer die umgebenden Segmente betäuben. Dieser Anteil liegt zwischen dem Musculus scalenus anterior und medius. Die Methode findet Einsatz bei Eingriffen an der Schulter, dem lateralen Schlüsselbein oder dem proximalen Humerus. Auch hier erfolgt der Eingriff mit sonographischer Unterstützung.
Femoralisblockade
Eine Regionalanästhesie der unteren Extremität ist mittels der Femoralisblockade möglich. Dabei blockiert man den Nervus femoralis als Ast des Plexus lumbalis nach dem Durchtritt durch die Lacuna musculorum. Dadurch betäubt man sensibel den ventralen und medialen Oberschenkel, das mediale Kniegelenk und den medialen Unterschenkel sowie den medialen Knöchel und Fuß.
Ischiadikusblockade
Der Nervus ischiadicus entspringt dem Plexus sacralis. Bei der Ischiadikusblockade wird er betäubt und damit eine sensible Blockade des lateralen Kniebereichs, Unterschenkels und beinahe des gesamten Fußes erreicht.